电阻的串联和并联有什么区别
电阻的串联,应指串联电路,英文为series connection,顾名思义,是指电阻被一个接一个像串珠子一样连系起来的电路连接方式,简单的串联电路如图所示:
电阻的并联,应指并联电路,英文为parallel connection(平行连接),就是指在电路图中,各电阻的连接形式是互相平行,简单的并联电路如下图:
两者的区别十分明显。
在各数值上,设 I 为总电流量(i1,i2为通过L1和L2的电流量),U为总电压量(u1,u2为L1和L2的电压量),R为总电阻量(r1, r2为L1和L2具备的电阻量),则
对串联电路:I= i1= i2,U= u1+ u2,R= r1+ r2
对并联电路:I= i1+ i2,U= u1= u2,1/R= 1/r1+ 1/r2
在串联电路中,各电阻中通过的电流相等,由 P=I^2*R 可知,电阻越大的,它的实际功率越大(只是比较各电阻的实际功率)。
在并联电路中,各电阻的电压相等,由 P=U^2
/
R 可知,电阻越小的,它的实际功率越大(只是比较各电阻的实际功率)。
注:在分析各电阻的实际功率时,一定要看看有哪个物理量相等(或已知关系),才能判断它的功率大小关系。
电阻的串联,应指串联电路,英文为series
connection,顾名思义,是指电阻被一个接一个像串珠子一样连系起来的电路连接方式,简单的串联电路如图所示:
电阻的并联,应指并联电路,英文为parallel
connection(平行连接),就是指在电路图中,各电阻的连接形式是互相平行,简单的并联电路如下图:
两者的区别十分明显。
在各数值上,设 I
为总电流量(i1,i2为通过L1和L2的电流量),U为总电压量(u1,u2为L1和L2的电压量),R为总电阻量(r1,
r2为L1和L2具备的电阻量),则
对串联电路:I= i1= i2,U= u1+ u2,R= r1+
r2
对并联电路:I= i1+ i2,U= u1= u2,1/R= 1/r1+ 1/r2
串联的特点:开关在任何位置控制整个电路,经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯.如果熄灭一盏灯,另一盏灯一定熄灭.
串联的优点:在一个电路中,若想控制所有电路,即可使用串联的电路;
串联的缺点:只要有某一处断开,整个电路就成为断路.
并联电路是指在电路中,所有电阻(或其他电子元件)的输入端和输出端分别被连接在一起,见图1.在并联电路中,每一元件两端的电压V都是相同的,流过每一元件的电流Ix 不会受其他元件影响,它会根据元件的电阻Rx而有所不同,Ix = V / Rx.
并联电路的总电导 (1 / R) 是所有元件电导的总和 (1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + … + 1 / Rn)
两个灯泡(B1和B2)和电源V以并联方式连接.相同的电压V被加在两个灯泡上,V = V1 = V2.因为它们的电阻R1和R2是相同的,R1 = R2,所以流过B1和B2的电流也相同,I1 = V / R1 = V / R2 = I2
若连接B2的回路处于断路状态,见图3,这使得没有电流流过B2,I2 = 0.因此B2 熄灭.因为B1的电压V保持不变,流过B1的电流仍然是I1 = I = V / R1,B1的亮度亦保持不变.
一般家庭用的电灯,电视,冷气机以及其他电器用品均是以并联方式连接的.
并联是将并联电路并列连接的电路;
并联电路的特点:
(1)电路有若干条通路.
(2)干路开关控制所有的用电器,支路开关控制所在支路的用电器.
(3)各用电器相互无影响.
并联的优点:可将一个用电器独立完成工作,适合于在马路两边的路灯.
并联的缺点:若并联电路,各处电流加起来才等于总电流,由此可见,并联电路中电流消耗大.
故:
I总=I1+I2
U总=U1=U2
1:R总=1:R1+1:R2
I1:I2=R2:R1
R总=R1R2:R1+R2
R总=R1R2R3:R1R2+R2R3+R1R3
串联电流相等 并联电压相等
并联电阻的计算公式:
1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+...
对于n个相等的电阻串联和并联,公式就简化为R串=nR和R并=R/n
用图解法求并联电阻
方法一 若要求R1与R2的并联电阻值,可先作直角坐标系XOY,并作Y=X的直线l,在OX轴上取A点,使OA长度等于R1的阻值,在OY轴上取B点,使OB长度等于R2的阻值,连结AB与直线l相交于M点,则M点的坐标(X或Y)值即为R1与R2的并联阻值。
证明: 作MD⊥OX
∵ △AOB∽△ADM
∴ AO/BO=AD/DM
因OD=DM,并设其长度为R的数值
R1/R2=(R1-R)/R
解得: R=R1R2/(R1+R2)
此即R1、R2的并联电阻的阻值。
应用若需求三个电阻的并联电阻值,可先求R1、R2的并联电阻,得到D点,再在OY轴上取C点,使OC长度等于R3的值,连CD与l直线交于N点,则N点的坐标值为R1、R2、R3的并联总阻的阻值。例如,令R1=4Ω,R2=12Ω,R3=6Ω,求解结果为图2所示,R1、R2的并联总阻为3Ω,R1、R2、R3的并联总阻为2Ω。
方法二在平面上任取一点O,用相互交角为120°的三矢量作为坐标轴OX、OY、OZ(每轴均可向负向延伸),若要求R1、R2的并联电阻,只要在OX轴上取OA长等于R1的值,在OY轴上取OB长等于R2值,连结AB,交OZ轴(负向)于C点,则OC长度(绝对值)即为所求并联电阻阻值.
证明 面积S△AOB=S△AOC+S△BOC
即 (1/2)AO×BO×Sin120°
=(1/2)AO×OC×Sin60°+(1/2)BO×OC×Sin60°AO×BO =AO×OC+BO×OCR1R2=R1R+R2R
∴ R=R1R2/(R1+R2)
应用 可方便地连续求解多个电阻的并联值。例如,若要求R1、R2、R3的并联总阻的阻值,只需先求出R1、R2并联后的阻值R12(即得到C点),再在OA的负向取一点D,快OD长等于R3的值,连结CD交OY轴于E点,则OE长即为R1、R2、R3的并联总阻的阻值,如图3。如R1=4Ω,R2=12Ω,R3=6Ω,按此法可求出R12=3Ω;R1、R2、R3三电阻并联电阻值为2Ω,如图4。
以上求解方法对于求电容器串联、弹簧串联,凸透镜成象等与电阻并联有相似计算公式的问题,同样适用
在并联电路中,各电阻的电压相等,由 P=U^2
/
R 可知,电阻越小的,它的实际功率越大(只是比较各电阻的实际功率)。
注:在分析各电阻的实际功率时,一定要看看有哪个物理量相等(或已知关系),才能判断它的功率大小关系。
电阻的串联,应指串联电路,英文为series
connection,顾名思义,是指电阻被一个接一个像串珠子一样连系起来的电路连接方式,简单的串联电路如图所示:
电阻的并联,应指并联电路,英文为parallel
connection(平行连接),就是指在电路图中,各电阻的连接形式是互相平行,简单的并联电路如下图:
两者的区别十分明显。
在各数值上,设 I
为总电流量(i1,i2为通过L1和L2的电流量),U为总电压量(u1,u2为L1和L2的电压量),R为总电阻量(r1,
r2为L1和L2具备的电阻量),则
对串联电路:I= i1= i2,U= u1+ u2,R= r1+
r2
对并联电路:I= i1+ i2,U= u1= u2,1/R= 1/r1+ 1/r2